Американские самолеты вертикального взлета - Ружицкий Евгений Иванович - Страница 14

В 1943 г. ВМС США заключили контракт с фирмой «Чанс-Воут» на постройку опытного палубного истребителя цельнометаллической конструкции, получившего обозначение XF5U-1 и название «Скиммер», что по-английски (skimmer) означает «шумовка», за свой внешний вид, напоминавший шумовку. Постройка первого опытного самолета XF5U-1 была завершена 25 июня 1945 г.

Рисунок истребителя XF5U-1 в полете

Для опытного палубного истребителя XF5U-1 при установке на нем двух поршневых двигателей Пратт-Уитни R-2000-7 взлетной мощностью по 1350 л.с. предполагалось получить очень большую скороподъемность и диапазон скоростей полета от 65 до 675 км/ч, а при форсировании двигателей впрыском воды - до 750 км/ч. При использовании ТВД вместо ПД ожидалось расширение диапазона скоростей от 0 до 900 км/ч.

Большой диапазон скоростей полета самолета XF5U-1 и его способность летать на режиме висения должны были облегчить взлет и посадку на палубу авианосца, обеспечить эффективное использование для морской разведки и корректировки артиллерийского огня, а также для спасательных операций на море.

Опытный истребитель XF5U-1 после завершения постройки начал проходить наземные испытания, совершая рулежки на летной базе флота в Калифорнии.

Первый полет был совершен в январе 1947 г. (летчик-испытатель Бун Гай-тон). В последующих полетах была достигнута рекордная для того времени скорость - 811 км/ч на высоте 8800 м (летчик-испытатель Ричард Буровз). Была продемонстрирована возможность вертикального взлета и полета на режиме висения при уменьшенной взлетной массе. Тем не менее командование флота США в 1948 г. аннулировало заказ на этот самолет и прекратило финансирование его разработки. Это было обусловлено тем, что опытный истребитель XF5U-1 с установленными на нем ПД из-за их недостаточной мощности и соответственно малой энерговооруженности в принципе не мог совершать с расчетной взлетной массой вертикальный взлет и посадку, которые могли выполняться только при установке на самолет ТВД. Отсутствие в США в это время ТВД такого класса мощности заставило командование флота отказаться от дальнейшей разработки этого самолета и использовать полученный опыт для начала новой программы палубных истребителей с ТВД. Оба построенных опытных самолета (второй использовался только для статических испытаний) были разобраны, а экспериментальный самолет V-173 был передан в Смитсонианский национальный авиакосмический музей в Вашингтоне.

Самолет выполнен по схеме летающего крыла с двумя ПД и трехопорным шасси и имел цельнометаллическую конструкцию.

Крыло почти круглое в плане, с симметричным профилем NACA 0015, толщина которого позволяла разместить в крыле двигатели, топливные баки, оборудование и вооружение. Кабина летчика имеет обычную компоновку: летчик располагается сидя, а фонарь кабины значительно выступает за обводы крыла.

Силовая установка состояла из двух звездообразных поршневых двигателей воздушного охлаждения Пратт-Уитни R-2000-7 мощностью по 1350 л.с, расположенных в обтекателях, выступавших за обводы крыла, и снабженных круглыми воздухозаборниками с вентиляторами в носке крыла. Второй опытный самолет предполагалось снабдить более мощными ПД XR-2000-2 с турбокомпрессорами фирмы «Райт».

Воздушные винты первоначально были установлены трехлопастные большого диаметра (Д=4,5 м), вынесенные вперед на длинных гондолах, расположенных па концах крыла (экспериментальный самолет V-173 тоже имел трехлопастные винты несколько большего диаметра). Позже были установлены специально разработанные для самолета четырехлопастные винты - «разгруженные пропеллеры», имевшие трапециевидные в плане деревянные лопасти с широким комлем, которые крепились к стальной втулке. Лопасти винтов имели обычное управление общим шагом и управление циклическим шагом с помощью автомата перекоса, как у вертолета. Разработка винтов была осуществлена известной фирмой «Гамильтон Стандарт», производящей воздушные винты. На переходных режимах полета винты могут работать на режимах косой обдувки, когда на лопасти будут действовать знакопеременные нагрузки. Б связи с этим крепление лопастей к втулке предусматривало кроме обычных осевых шарниров, обеспечивающих изменение шага, дополнительно горизонтальные шарниры, как у несущих винтов вертолетов.

Шасси убирающееся, трехопорное, с хвостовой опорой. Главные опоры имеют по два колеса и убираются в крыло. Шасси экспериментального самолета тоже трехопорное, но неубирающееся и закрыто обтекателями. База шасси 5,7 м, колея 6,3 м.

Система трансмиссии с муфтами свободного хода обеспечивала привод во вращение обоих винтов от двух или одного (в случае необходимости) двигателя. Двухступенчатые редукторы обеспечивали уменьшение скорости вращения винтов до 540 об/мин (o)R= 128 м/с).

Система трансмиссии была изготовлена фирмой «Пратт-Уитни».

Управление. На самолетных режимах полета продольное и поперечное управление осуществляется при помощи элевонов, расположенных с обеих сторон крыла. Вертикальное оперение сделано двухкилевым, чтобы оно располагалось в струе от винтов и обеспечивало путевое управление. На вертикальных режимах полета самолет управляется с помощью циклического управления шагом винтов, как вертолет двухвинтовой поперечной схемы.

Вооружение должно было состоять из 6 пулеметов калибром 12,7 мм фирмы «Кольт-Браунинг» с боезапасом но 200 патронов, установленных в корневой части крыла по бокам кабины. На серийных самолетах предполагалось 4 пулемета заменить пушками М-39 калибром 20 мм фирмы «Форд Понтиак». Под крылом были размещены два держателя для авиационных бомб или ПТБ.

Размеры:

размах крыла 7,11 м

длина 8,13 м

высота 4,4 м

площадь крыла 39,67 м2

Двигатели 2 ПД Пратт-Уитни R-2000-7

взлетная мощность 2х 1350 л.с.

максимальная мощность 2x1100 л.с.

Массы и нагрузки (расчетные):

взлетная масса 8435 кг Летные данные (расчетные):

максимальная скорость 675 км/ч

минимальная 65 км/ч

Экспериментальный СВВП Доук VZ-4DA с поворотными винтами в кольцевых каналах

Одновременно с фирмой «Белл Аэросистемз» в США исследованиями СВВП с поворотными винтами в кольцевых каналах занималась фирма «Доук Эркрафт». производящая авиационное оборудование. В 1955 г. фирма получила контракт от управления исследованиями и разработками армии США на разработку экспериментального СВВП с поворотными винтами в кольцевых каналах на концах крыла. Предполагалось, что СВВП сможет использоваться для разведки и связи, а также для доставки раненых с поля боя. Разработкой СВВП заинтересовалась и NASA, которая собиралась использовать его в своих исследованиях.

Постройка экспериментального СВВП, получившего обозначение VZ-4DA (фирменное обозначение Доук 16), была завершена в 1957 г., 25 февраля 1958 г. СВВП совершил первый полет на режиме висения и вскоре был передан на базу ВВС им. Эдвардса для дальнейших летных испытаний, где был совершен ряд переходов от вертикального взлета к горизонтальному полету на высотах от 915 до 1830 м, а затем к вертикальной посадке.

Позже СВВП был передан в исследовательский центр им. Эймса NASA для проведения испытаний в аэродинамической трубе. Была продемонстрирована также возможность взлета с разбегом с увеличенной взлетной нагрузкой.

Программа летных испытаний СВВП VZ-4DA была успешно завершена в октябре 1959 г., и он был передан для последующей оценки командованию армии, которое вскоре решило прекратить его разработку, предпочтя ему СВВП с поворотными винтами вертолетного типа. Отмечалось, что основным недостатком СВВП такого типа является большая скорость отбрасываемого винтами потока, затрудняющая их использование для поисково-спасательных и других операций, требующих длительного полета на режиме висения.